[發(fā)明專利]一種自適應三相PWM變流器的建模方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911349564.5
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111143988A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 王磊;李夢迪;崔勇;趙樂;馮煜堯
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學;國網(wǎng)上海市電力公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟

1.一種自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

S100、確定三相PWM變流器系統(tǒng)的基本動力學方程；

S200、以基本動力學方程為基礎，建立三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型；

S300、通過設定紋波精度極限值來控制所述三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型仿真時的精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于：所述步驟S300之前還包括當系統(tǒng)運行狀態(tài)發(fā)生穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)轉(zhuǎn)變時，將系統(tǒng)網(wǎng)端電壓幅值作為切換所述三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型的依據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于：所述S100確定三相PWM變流器系統(tǒng)的基本動力學方程；

具體包括：

三相PWM變流器系統(tǒng)的基本動力學方程，如(1)式所示：

式(1)中，x為變流器系統(tǒng)的狀態(tài)變量；為狀態(tài)變量x的導數(shù)；f(t，x)是關于時間t和狀態(tài)變量x的函數(shù)；x(0)為狀態(tài)變量x初值；ε是一個描述擾動的小參量；a為狀態(tài)變量x初始值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于：所述S300通過設定紋波精度極限值來控制所述三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型仿真時的精度；

其中通過運用KBM平均法來控制模型精度，其基本方程為：

式(2)中，y(t)為狀態(tài)變量x在單位周期內(nèi)的平均值；φ_n(t，y)(n＝1，2，...)是關于時間t和狀態(tài)變量平均值y(t)的函數(shù)；g_n(y)(n＝1，2，...)是關于狀態(tài)變量平均值y(t)的函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于：所述S200以基本動力學方程為基礎，建立三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型；

具體包括：

對于三相PWM變流器，其狀態(tài)方程寫成如(3)式所示：

其中，x(t)為關于時間t的狀態(tài)變量，為狀態(tài)變量x關于時間t的導數(shù)，S_n(t)(n＝1，2，...)為關于時間t的開關函數(shù)，A_n和b_n(n＝1，2，...)為相對應的系數(shù)矩陣和系數(shù)向量；A₀和b₀為常數(shù)矩陣和常數(shù)向量；

將三相PWM變流器系統(tǒng)的基本狀態(tài)方程進行整理后獲得(4)式：

根據(jù)KBM平均法

求取

其中：

求取

其中：

獲得三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)變量x的表達式：

x＝y(tǒng)+εφ₁+ε²φ₂ (10)

利用KBM平均法求解系統(tǒng)狀態(tài)方程流程圖；

S_n為三相PWM變流器系統(tǒng)第n個開關的開關函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自適應三相PWM變流器的建模方法，其特征在于：所述將系統(tǒng)網(wǎng)端電壓幅值作為切換所述三相PWM變流器系統(tǒng)狀態(tài)空間平均模型的依據(jù)；

具體包括：

S3011、設定初始值；

S3012、獲得變流器系統(tǒng)狀態(tài)方程的系數(shù)矩陣；

S3013、判斷系統(tǒng)網(wǎng)端電壓是否為穩(wěn)態(tài)電壓，若是，跳到S3014；若否，跳到S3016；

S3014、將兩個開關周期作為一個仿真單位周期，跳到S3018；

S3015、將一個開關周期作為一個仿真單位周期，跳到S3018；

S3016、判斷是否為仿真初始時刻，若是，跳到S3015；若否，跳到S3017；

S3017、退回到前一個仿真時刻，跳到S3015；

S3018、獲得變流器系統(tǒng)狀態(tài)方程，求解系統(tǒng)狀態(tài)方程；

S3019、判斷是否為仿真結(jié)束時刻，若是，跳到S30110；若否，更新仿真時間，返回S3013；

S30110、結(jié)束。